Aké požiadavky na prenos 802.11 prispievajú k jeho neefektívnosti?

Zatiaľ čo 802.11 (Wi-Fi) je výkonná bezdrôtová technológia, má prirodzenú neefektívnosť vďaka svojej konštrukcii a povahe bezdrôtovej komunikácie. Tu je niekoľko kľúčových faktorov prispievajúcich:

1. Prístup založený na tvrdení:

* CSMA/CA (Carrier Sense Viacnásobný prístup s vyhýbaním sa zrážkam): Wi-Fi používa metódu prístupu založenej na tvrdení, v ktorej zariadenia súťažia o prístup k kanálu. Ak sa viacero zariadení pokúsi vysielať súčasne, vyskytnú sa zrážky, plytvanie šírkou pásma a vyžadujúce opakovania.

* Skrytý problém uzla: Zariadenia môžu byť v rozsahu prístupového bodu, ale nie v rámci seba navzájom. To môže viesť k zrážkam, pretože zariadenia nemôžu navzájom „počuť“ prenosy.

2. Režijné náklady:

* preambula a hlavička: Rámy 802.11 zahŕňajú významné režijné náklady vo forme informácií o preambule a hlavičke. Táto réžia je potrebná na synchronizáciu, adresovanie a kontrolu chýb, ale znižuje efektívnu rýchlosť dát užitočného zaťaženia.

* spracovanie vrstvy Mac: Vrstva MAC (ovládanie stredného prístupu) vykonáva úlohy, ako je formátovanie rámcov, adresovanie a kontrola chýb. Tieto procesy vyžadujú čas spracovania a spotrebúvajú ďalšie zdroje.

3. Útlm a rušenie signálu:

* Degradácia signálu: Bezdrôtové signály oslabujú na diaľku a sú ovplyvnené prekážkami, ako sú steny a nábytok. To môže viesť k zníženej sile signálu a zvýšenej miere chybovosti, čo si vyžaduje opakované opakovania.

* Interference: Ďalšie bezdrôtové zariadenia, mikrovlnné rúry, Bluetooth a dokonca aj elektrické zariadenie môžu interferovať so signálmi Wi-Fi, čo spôsobuje stratu paketov a zníženú priepustnosť.

4. Fyzické obmedzenia vrstvy:

* obmedzená šírka pásma: Wi-Fi funguje v rámci špecifických frekvenčných pásiem a šírka pásma dostupná na prenos údajov je obmedzená.

* Schémy modulácie a kódovania: Zatiaľ čo pokrok v týchto oblastiach má zlepšenú účinnosť, stále existujú obmedzenia v tom, ako efektívne môžu byť údaje kódované a prenášané cez vzduch.

5. Správa energie:

* režimy spánku: Na uloženie výdrže batérie zariadenia často vstupujú do režimov spánku, čo môže viesť k latencii a oneskorenia pri prenose údajov.

* Techniky ochrany energie: Aj keď sú funkcie úspory energie prospešné, niekedy môžu zaviesť oneskorenia a ovplyvniť celkovú účinnosť.

6. Zabezpečenie:

* šifrovanie: Šifrovanie je nevyhnutné pre bezpečnosť, ale dodáva procesu prenosu režijné náklady a spracovanie.

7. Fragmentácia:

* veľké snímky: Veľké dátové rámce môžu byť fragmentované do menších rámcov prenosu, čím sa pridávajú režijné náklady v dôsledku fragmentácie a opätovného zhromaždenia.

8. Multi-používateľ MIMO:

* zložitosť: Multi-používateľov MIMO (MU-MIMO) je technológia určená na zlepšenie účinnosti súčasným vysielaním na viacero zariadení. Aj keď je efektívny, predstavuje zložitosť a vyžaduje sofistikovanú podporu hardvéru a softvéru.

Celkovo, zatiaľ čo 802.11 ponúka vysokú rýchlosť prenosu údajov a flexibilitu, jeho návrh a vlastné výzvy bezdrôtovej komunikácie prispievajú k jej neefektívnosti. Tieto obmedzenia sa neustále riešia prostredníctvom pokroku v štandardoch, protokoloch a hardvéri, čo vedie k neustálemu zlepšovaniu výkonu a účinnosti Wi-Fi.

• Predchádzajúca strana: Aké tri položky sú obsiahnuté v hlavičke a prívese Ethernet? 
• Ďalšia strana: Ktorý protokol sa používa na zistenie potrebnej cieľovej adresy, ktorá sa pridá do rámca Ethernet?